Modéliser pour comprendre : des œufs en gelée

 Nous voulons faire des œufs en gelées et nous commençons par foncer un
ramequin avec une tranche de jambon.
Puis nous pochons un œuf et le déposons sur le jambon.
Nous préparons alors une gelée que nous coulons sur le tout.
Au moment de servir, il n'y aura plus qu'à démouler.

Que dire de toute cette procédure ?

Généralement, on ne dit pas grand-chose du jambon, que l'on achète, sauf à considérer qu'il puisse être déjà un peu salé : cela imposera de moins saler la gelée.

D'autre part, il ne faudra pas que le jambon  colle aux parois lors du démoulage.
S'il n'avait pas été présent, c'est la gelée qui serait venue directement au contact des parois, de sorte que le trempage du ramequin dans de l'eau chaude pendant quelques  dizaines de secondes aurait suffi à fondre la couche externe de la gelée, facilitant  le démoulage.
Avec le jambon, peut-être faudra-t-il recourir à l'emploi d'abord le ramequin avec un film transparent alimentaire. Ou bien, on peut couler une mince couche de gelée avant de déposer le jambon  :
- cela aura l'intérêt de permettre de démouler facilement
- on y gagnera une couche brillante, engageante, à l'extérieur
- on pourra y placer des décorations, telles que feuilles d'estragon, lamelles de champignons, etc.

Vient la cuisson de l'œuf poché.

Cette fois, il faut se préoccuper de l'objectif : avoir le blanc pris, mais le jaune encore liquide. A cette fin, on sait qu'une cuisson dans l'eau bouillante, à 100 °C donc, ne doit pas dépasser 3 minutes. D'autant que, si l'on coule la gelée encore chaude, elle poursuivra la cuisson de l'oeuf déjà poché, de sorte que l'on pourrait réduire la durée de pochage à 2 minutes ou 2 minutes seulement.

Il a parfois été écrit qu'il fallait saler l'eau de la cuisson pour bien pocher les oeufs, mais ce n'est pas juste : les expériences que j'ai faites montrent que si l'effet du vinaigre est net, celui du sel est quasi inexistant. Et c'est ainsi que je verse toujours une rasade de vinaigre cristal dans mon eau de pochage des oeufs (le vinaigre de vin produit une couleur pas toujours souhaitée). Et je sale très peu, parce que le sel vient dans l'oeuf poché.

En tout cas, pour comprendre la coagulation d'un blanc d'oeuf, il faut imaginer que ce dernier est fait de molécules d'eau et de molécules de protéines, ces dernières étant comme des pelotes repliées sur elles-mêmes.
Quand on ajoute un acide à du blanc d'oeuf, ou à de l'eau qui le contient, alors les pelotes se déroulent parce que certaines de leurs parties se chargent électriquement, les charges du
même signe se repoussant.
Le déroulement des pelotes conduit quasi instantanément à leur association par des atomes de soufre qui étaient enfouis au cœur des pelotes quand elles étaient repliées.
Ces atomes de soufre qui se trouvent exposés par l'ouverture des pelotes se lient, formant des ponts entre des molécules de protéines, et s'établit ainsi un grand filet, un "réseau" tridimensionnel, analogue à une toile d'araignée qui emplirait la totalité d'une pièce, avec les molécules de protéines liées les uses par des liaisons chimiques particulières qui sont nommées pont des sulfures.
C'est ainsi que si toutes les molécules de protéines sont associées par de telles liaisons chimiques, alors l'ensemble des molécules de protéines forment un système que les chimistes nomment un gel.
Certains gels sont transparents, et d'autres opaques. Ici, c'est un gel opaque, pour des raisons que je donnerai une autre fois. En tout cas, si l'on a fait coaguler le blanc par-dessus le jaune en le repliant à la spatule, alors on obtient bien un œuf poché, correctement nommé poché d'ailleurs parce qu'une poche est formée autour du jaune.

Pour la gelée

Passons à la gelée, qui s'obtient à partir d'une solution aqueuse à laquelle on a donné du goût, c'est-à-dire de la saveur et de l'odeur, et où l'on a dissous de la gélatine.

Les molécules de gélatine sont formées à partir de tissus animaux par traitement thermique dans de l'eau  :  les molécules de ces protéines nommées "collagènes", qui forment le tissu collagénique autour des fibres musculaires de la viande, sont  un peu dégradées quand on cuit les viandes, os, cartilage, et ces molécules (pensons à des fils, puisque, dans ce cas, ce sont des pelotes déroulées) passent en solution. Après séchage de cette solution-là, on obtient la gélatine, matière que l'on peut obtenir sous forme de poudre ou de feuilles.
Placée dans l'eau chauffée, cette gélatine se dissout, ce qui signifie que les molécules de gélatine se dispersent parmi les molécules d'eau.

Or ces molécules de gélatine peuvent être isolés à chaud, mais elles s'associent, à froid,  par des liaisons chimiques faibles, notamment celles que l'on nomme des   liaisons hydrogène. C'est ainsi que les solutions de gélatine gélifient à les températures d'environ 30 degrés.
Cette nouvelle gélification correspond à l'association des molécules de gélatine en un grand filet, un réseau, ou sont piégées les molécules d'eau, comme pour le blanc d'oeuf.
D'ailleurs le blanc d'oeuf qui coagule est nommé gel chimique tandis
que la gélatine qui prend est nommée gel physique, ou thermo-réversible :  ce qui signifie que ce gel de gélatine fond  à la chaleur mais reprend en gel au refroidissement, et cela plusieurs fois de suite jusqu'au point où les molécules de gélatine seront trop dégradées pour assurer la formation du gel.

À propos de ces dénominations de gel physique ou chimique : le domaine de l'un ou de l'autre correspond aux énergies mises en œuvre. En effet, entre les molécules, il peut y avoir des liaisons très faibles telles  qu'il en existe dans l'huile, entre les molécules d'huile :  ce sont principalement des liaisons nommées liaisons de van der Waals.
Puis par exemple entre les molécules d'eau, il y a des liaisons un peu plus fortes qui sont nommées liaisons hydrogène.
Entre les protéines du blanc d'oeuf qui coagulent, les ponts disulfures dont il a été question sont des liaisons environ 7 à 8 fois plus fortes que les liaisons hydrogène.
Et dans les molécules, entre les atomes qui constituent les molécules, il y a des liaisons encore plus fortes qui sont nommées liaisons covalentes. Stricto sensu, les ponts disulfure font partie des liaisons covalentes mais elles sont un peu moins fortes que celles qui  s'établissent, par exemple entre deux atomes de carbone dans une molécule de méthane, d'éthane,  de propane .

Je propose un ordre de grandeur : si l'on compte pour 1 la force d'une liaison de van der Waals, on comptera pour 10 la force d'une liaison hydrogène, pour 75 la force d'un pont disulfure, pour 100 la force des liaisons covalentes. Et l'on n'oubliera pas des forces électriques entre des parties électriquement chargées de molécules : cette fois, il peut y avoir des forces encore plus fortes que les liaison covalentes. Telles les forces électriques qui s'exercent entre les atomes de sodium et les atomes de chlore dans un cristal de sel, de chlorure de sodium.